科學(xué)是什么?
張衛(wèi)民
科學(xué)本天成,
天才偶得之。
證偽加實(shí)證,
疑難促革命。
詩(shī)文解注:
尼古拉·特斯拉發(fā)現(xiàn),宇宙有個(gè)巨大的信息庫(kù),需要什么知識(shí),到那里去搜索就可以了。
當(dāng)然也可以用當(dāng)代科學(xué)家使用的笨方法——演繹法、歸納法、證實(shí)法、證偽法、猜想與反駁法。
一、科學(xué)的定義、內(nèi)涵和外延是什么?
科學(xué)是暫時(shí)可以被知曉的、還沒(méi)有被推翻掉的、存在于一定的時(shí)空中、有一定約束條件和局限性的知識(shí)體系??茖W(xué)的發(fā)展史就是科學(xué)里面許多的定律被另外一代、或者另外一批、新的一代的科學(xué)家或者新的發(fā)現(xiàn)所淘汰掉的歷史。原來(lái)曾經(jīng)被認(rèn)為是金科玉律、絕對(duì)沒(méi)有錯(cuò)的科學(xué),就因?yàn)橐粋€(gè)一個(gè)被淘汰掉而成為古典科學(xué)。
“知識(shí)體系”是人們對(duì)科學(xué)的最初認(rèn)識(shí)。作為一種非常實(shí)用的知識(shí),科學(xué)有很高的條理性和結(jié)構(gòu)。任何一本科學(xué)經(jīng)典著作都多少具有這種特色,古代最著名的著作要數(shù)歐洲的《幾何原本》了。中國(guó)的古典著作中沒(méi)有任何一本具有知識(shí)體系,因此說(shuō),中國(guó)自古無(wú)科學(xué),中國(guó)古代不存在一個(gè)科學(xué)家,古代中國(guó)有的是方術(shù)家和發(fā)明家,任何一個(gè)不懂得科學(xué)為何物的能工巧匠都可以憑借其聰明才智去搞發(fā)明創(chuàng)造,例如嫘祖、黃道婆、張衡、畢昇、蔡倫……
科學(xué)有別于真理,真理就是一定前提條件下的正確的客觀規(guī)律及其描述,而科學(xué)是一定條件下的、可以自圓其說(shuō)的合理而不自相矛盾的方法論和知識(shí)體系;科學(xué)不一定是真理,科學(xué)時(shí)常是錯(cuò)的;真理也不是科學(xué),真理是對(duì)的,但是真理并不是知識(shí)體系。科學(xué)的追求目的是真理??茖W(xué)的研究?jī)?nèi)容有二:一是力求揭示宇宙萬(wàn)物的本質(zhì)特性和規(guī)律,二是對(duì)萬(wàn)物的原有狀態(tài)的思維重組,使其成為有某種性能的、能滿足人們某種實(shí)踐需求的東西。因此我說(shuō):科學(xué)不等于真理。長(zhǎng)期以來(lái),人們一直將科學(xué)與唯物主義畫等號(hào),中國(guó)學(xué)生在中國(guó)學(xué)校中被灌輸“唯物主義就是對(duì)的”之類的科學(xué)迷信,事實(shí)上唯物主義不一定就是對(duì)的。
科學(xué)是把任何被研究的對(duì)象進(jìn)行無(wú)限放大和無(wú)限縮小,并且在無(wú)限放大和縮小的過(guò)程中找到接近100%真理的可重復(fù)驗(yàn)證、可證偽、自身沒(méi)有矛盾的完美假說(shuō)。科學(xué)是運(yùn)用范疇、定理、定律、推論等思維形式反映現(xiàn)實(shí)世界各種現(xiàn)象的本質(zhì)和規(guī)律的知識(shí)體系,是社會(huì)意識(shí)形態(tài)之一??茖W(xué)是人類智慧結(jié)晶的分門別類的學(xué)問(wèn)體系??茖W(xué)是講求證據(jù)的、邏輯嚴(yán)密的人類認(rèn)知。
科學(xué)主義者相信科學(xué)能最終解決所有人類問(wèn)題,或者發(fā)現(xiàn)隱藏在我們感覺(jué)經(jīng)驗(yàn)到的日常世界背后的某些真實(shí)世界的隱藏真理。偉大的科學(xué)超人尼古拉·特斯拉就是這樣的一位科學(xué)主義者,而不是一位社會(huì)主義者或者共產(chǎn)主義者。
科學(xué)是一種態(tài)度、觀點(diǎn)、方法。同時(shí),科學(xué)的東西本身具有悖論。也就是說(shuō),不同的專業(yè)學(xué)科的東西很容易被混淆和認(rèn)為是矛盾的。這反映了科學(xué)地認(rèn)識(shí)事物的不同的多個(gè)復(fù)雜方面。科學(xué)家們懂得他們的理論一開始就是近似,所以他們雖然指望從其理論導(dǎo)出的結(jié)論與真實(shí)世界無(wú)絲毫誤差,但是至今還沒(méi)有一個(gè)科學(xué)家能夠做到。所有的知識(shí)都是人造的,是主觀世界的產(chǎn)物,即使存在外星人,也只可能是比地球人更進(jìn)化而已,外星人也會(huì)有錯(cuò),來(lái)到地球的飛碟也有出故障的時(shí)候。
自然界的秘密存在于自然界本身,自然界以其自身的多樣特點(diǎn)表現(xiàn)自己,但不會(huì)以文字形式借上帝之口明白地表達(dá)出來(lái)。逼近真理是科學(xué)對(duì)世界的認(rèn)識(shí)目標(biāo)。盡可能不包含自相矛盾是科學(xué)對(duì)完美的追求,因?yàn)榭茖W(xué)也有個(gè)成長(zhǎng)的過(guò)程。
普通人犯錯(cuò)誤是經(jīng)常的,偉人也會(huì)犯錯(cuò)誤,象牛頓、愛因斯坦和馬克思這樣最受人尊敬的人物也會(huì)總結(jié)出錯(cuò)誤的理論和采取言行不一的行動(dòng)。羅素的著作中,經(jīng)常描寫偉人的自相矛盾,比如,提倡用節(jié)育手段控制人口的馬爾薩斯四年內(nèi)添三個(gè)孩子;提倡無(wú)為的叔本華對(duì)晚來(lái)的榮譽(yù)欣喜若狂;被稱為實(shí)驗(yàn)科學(xué)的始祖的培根竟然不知道為他治病的哈維發(fā)明了血液大循環(huán)理論。
科學(xué)的學(xué)科體系越大越難以做到?jīng)]有錯(cuò)誤,特別是新學(xué)科,需要時(shí)間的檢驗(yàn)。任何科學(xué)都有一個(gè)成熟的過(guò)程。另外,隨著時(shí)代的發(fā)展,原有的科學(xué)僅僅是某種情境下的近似,在無(wú)限推廣時(shí)就可能出現(xiàn)矛盾,而真正的目光犀利而深邃的科學(xué)家決不會(huì)裝聾作啞,必定要去解決這一矛盾,使科學(xué)向前邁進(jìn)。由邁克爾遜實(shí)驗(yàn)引起的相對(duì)論、由黑體輻射實(shí)驗(yàn)引起的量子力學(xué)以及理發(fā)師悖論引起的數(shù)學(xué)革命,正是排除了那些自相矛盾的古典理論之后發(fā)展起來(lái)的。
一般人在對(duì)“科學(xué)”這個(gè)詞的理解,可能理解為人類已經(jīng)找到的代表現(xiàn)實(shí)的真理性的知識(shí)內(nèi)容(具體的科學(xué)知識(shí))或關(guān)于真理的理論知識(shí)(科學(xué)理論體系),也可能是如何找到并區(qū)別被稱為科學(xué)知識(shí)及科學(xué)理論的方法(科學(xué)方法和科學(xué)精神),即科學(xué)哲學(xué)。
科學(xué)的存在和發(fā)展中一個(gè)永恒的問(wèn)題是標(biāo)準(zhǔn)與創(chuàng)新的矛盾。一方面,科學(xué)知識(shí)的出現(xiàn)必然形成相關(guān)的評(píng)判正誤的標(biāo)準(zhǔn),另一方面,科學(xué)知識(shí)出現(xiàn)的過(guò)程就是對(duì)原有標(biāo)準(zhǔn)的突破??茖W(xué)發(fā)展的過(guò)程中,也必然受到原有標(biāo)準(zhǔn)的限制或壓制。這就需要我們更深刻地反思?xì)v史上兩種科學(xué)的悲劇:一種是推行錯(cuò)誤的標(biāo)準(zhǔn)所導(dǎo)致的后果;另一種是肆意創(chuàng)新所帶來(lái)的人道主義災(zāi)難。例如:人類推行糖尿病“限制碳水化合物”飲食標(biāo)準(zhǔn)(John rollo標(biāo)準(zhǔn)),到重新執(zhí)行“高碳水化合物”標(biāo)準(zhǔn)(如北京協(xié)和醫(yī)院標(biāo)準(zhǔn)),這期間無(wú)數(shù)患者因?yàn)殄e(cuò)誤的糖尿病飲食治療方法使糖尿病患者進(jìn)一步喪失了健康。醫(yī)學(xué)界要如何面對(duì)這樣的情況?這是一個(gè)深刻的科學(xué)倫理問(wèn)題。
斯蒂芬·茨威格在《異端的權(quán)利》中寫道:“每一個(gè)國(guó)家,每一個(gè)時(shí)代,每一個(gè)有思想的人,都不得不多次確定自由和權(quán)力之間的界標(biāo)。因?yàn)椋绻狈?quán)力,自由就會(huì)退化為放縱,混亂隨之發(fā)生;另一方面,除非濟(jì)以自由,權(quán)力就會(huì)成為暴政?!边@段話隱藏著這樣的意思:①、應(yīng)該給所有持異端見解的人證明自己的權(quán)利,或者說(shuō)一切反對(duì)異端見解的人必須提供證據(jù);②、所有持異端見解的人都需要證明自己的正確,而無(wú)需在此之前抱怨社會(huì)的不理解。③、所謂科學(xué)發(fā)展的意義,正在于改變?nèi)祟愒械恼J(rèn)識(shí)。因此,選擇錯(cuò)誤是一種權(quán)利,否則就沒(méi)有科學(xué)探索的挑戰(zhàn)與樂(lè)趣?!?/font>
二、科學(xué)是無(wú)道德、無(wú)倫理的純中性的知識(shí)體系;部分科學(xué)家是有道德、講倫理、講正義的正人君子
科學(xué)是一個(gè)超越了正確和錯(cuò)誤本身的社會(huì)問(wèn)題。沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)可能喪失人道;標(biāo)準(zhǔn)本身隱含的錯(cuò)誤也可能并不人道。例如,人類發(fā)明原子彈到底是人道還是不人道的爭(zhēng)論。
原子彈和“普格瓦什運(yùn)動(dòng)”。1939年,發(fā)現(xiàn)原子核裂變?cè)怼M?,愛因斯坦接受西拉德等人的建議,致信美國(guó)總統(tǒng)羅斯福建議研制原子彈。1945年,兩顆原子彈在日本爆炸,造成數(shù)十萬(wàn)無(wú)辜平民傷亡,引起愛因斯坦等著名科學(xué)家的不安,開始反對(duì)使用核武器的國(guó)際和平運(yùn)動(dòng)。愛因斯坦1950年2月13日發(fā)表電視演講,反對(duì)美國(guó)制造氫彈。1951年連續(xù)發(fā)表文章和信件,指出美國(guó)的擴(kuò)軍備戰(zhàn)政策是世界和平的嚴(yán)重障礙。1954年3月,75歲生日,通過(guò)“爭(zhēng)取公民自由非常委員會(huì)”,號(hào)召美國(guó)人民起來(lái)同法西斯勢(shì)力作斗爭(zhēng)。被美國(guó)參議員麥卡錫公開斥責(zé)為“美國(guó)的敵人”。 1954年5月發(fā)表聲明,抗議對(duì)奧本海默的政治迫害。1955年,發(fā)表羅素——愛因斯坦宣言,再次呼吁“學(xué)會(huì)用新的方式來(lái)思考”,用和平辦法解決爭(zhēng)端。此后,一些著名科學(xué)家和知名人士定期在加拿大普格瓦什村集合,推動(dòng)裁軍和禁止使用核武器的事業(yè),產(chǎn)生了廣泛而深遠(yuǎn)的影響。愛因斯坦曾諄諄教誨科學(xué)青年:“在你們埋頭于圖表和方程時(shí),千萬(wàn)不要忘記”用科學(xué)“造福于人類,而不致成為禍害”。這個(gè)聲音現(xiàn)在已被科學(xué)界越來(lái)越多的人所理解和接受。
有社會(huì)責(zé)任感的科學(xué)家不在少數(shù),但有時(shí)卻會(huì)被政客譏笑為幼稚。1945年,諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主弗蘭克曾率領(lǐng)一批芝加哥大學(xué)的科學(xué)家敦促美國(guó)政府不要對(duì)日本使用原子彈,而可以在一個(gè)荒涼或無(wú)人居住的小島上展示它的威力。量子物理學(xué)之父尼爾斯?玻爾在二戰(zhàn)之后也曾大力宣揚(yáng)原子能的和平利用,但卻在會(huì)議上無(wú)人搭理,與在二戰(zhàn)期間被營(yíng)救到美國(guó)之后所受禮遇大不相同。美國(guó)的原子彈之父奧本?海默因抵制氫彈的研制受到軍方的記恨,曾被多次審察。這些科學(xué)家的行動(dòng)都對(duì)居里二世夫婦產(chǎn)生影響。
受愛因斯坦、奧本海默的影響,以及美國(guó)核物理學(xué)家提供的核試驗(yàn)資料,為了打破美國(guó)核壟斷,為了世界和平,加上妹妹、妹夫艾芙·居里夫婦(曾獲得1965年諾貝爾和平獎(jiǎng))的勸說(shuō),1948年,居里二世夫婦伊萊娜和約里奧決定通過(guò)自己的得意門生錢三強(qiáng)何澤慧夫婦幫助中國(guó)制成核武器。
1952年,約里奧·居里(前排右第二人)參加華沙和平大會(huì)。約里奧不僅是科學(xué)工作者,還是著名的社會(huì)活動(dòng)家。約里奧·居里是法國(guó)共產(chǎn)黨員,在第二次世界大戰(zhàn)期間曾參加地下反法西斯斗爭(zhēng)。
中央電視臺(tái)2010年12月19日CCTV-10《科技人生》節(jié)目 2010年 第50期《功勛》——何澤慧 科技人生 20101219解開了我多年關(guān)于中國(guó)人制造原子彈的疑惑,中國(guó)人1960年代能夠在一窮二白的基礎(chǔ)上制造原子彈,而伊朗、伊拉克、朝鮮在2010年代仍然造不出原子彈的關(guān)鍵原因是居里二世夫婦幫助了中國(guó),居里二世夫婦送給錢三強(qiáng)何澤慧夫婦的幾箱機(jī)密核試驗(yàn)資料是新中國(guó)核事業(yè)的起點(diǎn)。 中國(guó)人是站在了科學(xué)巨人的肩上加上自力更生和聰明才智,終于在1964年10月16日,中國(guó)成功地爆炸了第一顆原子彈。1967年6月14日,又成功地爆炸了第一顆氫彈。
三、什么是古典科學(xué)?
古典科學(xué)是指過(guò)去的科學(xué)??茖W(xué)發(fā)展史表明,科學(xué)是在不斷進(jìn)步的。用相對(duì)論的觀點(diǎn)來(lái)看,一個(gè)22世紀(jì)的中國(guó)的中學(xué)生來(lái)看我們現(xiàn)在21世紀(jì)的科學(xué),那么,“21世紀(jì)的偉大科學(xué)”全都是在22世紀(jì)的觀念看來(lái)成了過(guò)了時(shí)的、被淘汰和摒棄的古典科學(xué)。一個(gè)外星人來(lái)看我們當(dāng)代地球人的科學(xué),可以看到當(dāng)代科學(xué)的漏洞百出。于是,有自知之明的美國(guó)前總統(tǒng)吉米.卡特1977年6月16日在《致外星人的聲明》中說(shuō):“在銀河系中的2億顆星球中,一些(也許是很多的)星球是有生命居住的天體,都是具有星際公正的文明世界。具有星際公正的文明世界……我們正努力延緩時(shí)光,以期能與你們的時(shí)光共融。我們希望有朝一日在解決了所面臨的困難之后,能夠置身于銀河文明世界的共同體之中。這份信息能把我們的希望、我們的決心、我們的親善傳遍廣袤而又令人敬畏的宇宙?!?/font>
1665年到1667年,24歲的牛頓從劍橋大學(xué)三一學(xué)院休學(xué),回到家鄉(xiāng)林肯郡伍爾索普躲避瘟疫。在這兩年的時(shí)間里,牛頓除了發(fā)明微積分,發(fā)現(xiàn)二項(xiàng)式定理以外,還深入研究了開普勒的三個(gè)定律,特別是第三定律。牛頓從中得到了一個(gè)重要關(guān)系即:行星維持軌道運(yùn)行所需要的力與它們到旋轉(zhuǎn)中心的距離成平方反比關(guān)系。牛頓于1679年在《論運(yùn)動(dòng)》一文中給出了嚴(yán)格的證明。但此時(shí)牛頓仍然沒(méi)有發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力定律。
直到1685年,牛頓用微積分證明了地球吸引外部物體時(shí),其質(zhì)量就像集中于球心的質(zhì)點(diǎn)那樣,從而解決了困擾牛頓20年的難題:月地距離是否應(yīng)當(dāng)從地心算起。以后牛頓又用了一年半的時(shí)間完成了科學(xué)史上一部偉大的著作:《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》。在這部書的第一編《物體的運(yùn)動(dòng)》的第十二章命題76的推論3和推論4中給出了萬(wàn)有引力定律的文字?jǐn)⑹觥T凇蹲匀徽軐W(xué)的數(shù)學(xué)原理》的總釋中,牛頓在又一次闡述了這個(gè)定律之后講到:“但我迄今為止還無(wú)能為力于從現(xiàn)象中找出引力的這些特性的原因。我也不構(gòu)造假說(shuō);因?yàn)椋膊皇莵?lái)源于現(xiàn)象的,都應(yīng)稱其為假說(shuō);而假說(shuō),不論它是形而上學(xué)的或物理學(xué)的,不論它是關(guān)于隱秘的質(zhì)的或是關(guān)于力學(xué)性質(zhì)的,在實(shí)驗(yàn)哲學(xué)中都沒(méi)有地位?!薄皩?duì)于我們來(lái)說(shuō),能知道引力確實(shí)存在著,并按我們所解釋的規(guī)律起作用,能有效地說(shuō)明物體和海洋的一切運(yùn)動(dòng),即已足夠了?!迸nD說(shuō):“我不知道世人怎樣看我,但我自己以為我不過(guò)像一個(gè)在海邊玩耍的孩子,偶爾為有幸拾到幾顆美麗的貝殼而沾沾自喜,但遠(yuǎn)處的真理的大海,我卻沒(méi)有發(fā)現(xiàn)……”
牛頓是偉大的、有自知之明的、不狂妄的科學(xué)家,在這里他明確地說(shuō)他不知道產(chǎn)生萬(wàn)有引力的原因,也不構(gòu)造假說(shuō),而是極端明智地將這個(gè)困難的問(wèn)題留給后人來(lái)解決。
到了20世紀(jì)初的1905年,26歲的民間業(yè)余科學(xué)家、伯爾尼專利局三級(jí)技術(shù)審查員阿爾伯特·愛因斯坦提出了狹義相對(duì)論和廣義相對(duì)論,徹底否定牛頓的絕對(duì)時(shí)空觀,引入時(shí)空曲率的概念和引力場(chǎng)方程,預(yù)言存在引力波。但是近100年來(lái)人們從未測(cè)出時(shí)空的曲率,也找不到引力子存在的根據(jù)。這就使得人們不斷地提出假說(shuō)和新的引力理論,重新審視牛頓力學(xué)包括萬(wàn)有引力定律和愛因斯坦的引力理論,國(guó)際和國(guó)內(nèi)都出現(xiàn)了一大批各種各樣的假說(shuō)和理論,試圖說(shuō)明產(chǎn)生引力的原因,質(zhì)量的本質(zhì)以及真空是不是一無(wú)所有的虛空……等等,從而引導(dǎo)著科學(xué)不斷前進(jìn),這正是科學(xué)發(fā)展的歷程。
愛因斯坦說(shuō):“我的知識(shí)好比一個(gè)圓圈,我懂得越多,圓圈越大,我與未知的接觸面也就越大?!?/strong>
網(wǎng)友蒲鶴年在《“大實(shí)若虛”與“大偽似真”——丁肇中的“無(wú)知”與中國(guó)科學(xué)家的“無(wú)所不知”》一文中這樣寫到:“世界著名美籍華裔物理學(xué)家丁肇中先生,40歲便獲得了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。了解他的人都知道:在接受采訪或提問(wèn)時(shí),無(wú)論是本學(xué)科問(wèn)題還是外學(xué)科問(wèn)題,也無(wú)論提問(wèn)者是業(yè)內(nèi)人士還是業(yè)外人士,丁肇中最常給出的回答竟是三個(gè)字——“不知道”。國(guó)人初識(shí)者,無(wú)不謂之“怪”。例如,2004年11月7日,丁肇中給南航師生作報(bào)告,有學(xué)生問(wèn):“您覺(jué)得人類在太空能找到暗物質(zhì)和反物質(zhì)嗎?”他回答:“不知道。”又有學(xué)生問(wèn):“您覺(jué)得您從事的科學(xué)實(shí)驗(yàn)有什么經(jīng)濟(jì)價(jià)值嗎?”他又回答:“不知道?!庇袑W(xué)生又問(wèn):“您能不能談?wù)勎锢韺W(xué)未來(lái)20年的發(fā)展方向?”他仍然回答:“不知道。”據(jù)當(dāng)事者觀察,丁肇中教授回答“不知道”時(shí),態(tài)度誠(chéng)懇,絕非故弄玄虛或“賣關(guān)子”。
丁肇中這位大科學(xué)家曾解釋說(shuō):“不知道的事情絕對(duì)不要去主觀推斷,而最尖端的科學(xué)很難靠判斷來(lái)確定是怎么回事”。此前,2002年9月 和 2004年2月,丁肇中教授分別在上海交大和山東大學(xué)回答對(duì)口學(xué)科師生們更為專業(yè)的提問(wèn)時(shí),情況也是如此。盡管師生們的問(wèn)題基本局限在丁肇中教授獲諾貝爾獎(jiǎng)的粒子物理專業(yè),丁肇中教授竟然說(shuō):“拿諾貝爾獎(jiǎng),只是對(duì)很小的特殊領(lǐng)域有貢獻(xiàn),一個(gè)人不可能因?yàn)槟昧酥Z貝爾獎(jiǎng),就把自己當(dāng)成了什么都懂的‘萬(wàn)能專家’,對(duì)任何事情都可以評(píng)價(jià),我可沒(méi)這么大的能耐”。
無(wú)獨(dú)有偶。2005年6月1日,諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎(jiǎng)得主約翰·納什在北京工商大學(xué)發(fā)表演講后,一位經(jīng)濟(jì)學(xué)專業(yè)研究生提問(wèn):“從博弈的角度,如何看待人與人之間的關(guān)系問(wèn)題,以及這些對(duì)社會(huì)制度轉(zhuǎn)型和演化的影響?”約翰·納什聽完后思考片刻,坦誠(chéng)地說(shuō):“我沒(méi)有能力回答這個(gè)問(wèn)題。”以其“博弈論”蜚聲世界的約翰·納什,竟被一名大學(xué)生的博弈問(wèn)題“問(wèn)倒了”。令人大惑不解。因?yàn)樯鲜鰡?wèn)題顯然具有自由發(fā)揮的余地,似乎一般人也能敷衍過(guò)去,而大師級(jí)權(quán)威竟然自稱沒(méi)有能力回答,這豈不是自損形象?但納什卻坦然平靜,毫無(wú)愧色,更令中國(guó)人感到奇怪。
按我們的觀念,世界知名的科學(xué)家理應(yīng)是“萬(wàn)事皆通”的,然而大師們即使面對(duì)“本專業(yè)”問(wèn)題,竟然不是“不知道”,就是“沒(méi)有能力回答”,表現(xiàn)得如此“無(wú)知”,簡(jiǎn)直不可思議。其實(shí),這是我們少見多怪了。凡潛心于科學(xué)研究并頗有建樹的科學(xué)家,無(wú)不如此。
在知識(shí)大爆炸的今天,一個(gè)人(即使是超天才)窮其畢生精力,能在一個(gè)學(xué)科的一個(gè)分支上有所建樹并能提出部分真知灼見已屬不易,在同一學(xué)科的不同分支仍屬外行實(shí)為正?,F(xiàn)象,更不用說(shuō)其他學(xué)科了。科學(xué)態(tài)度與科學(xué)成就往往互為因果:只有嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度才能使得科學(xué)家取得成功,而取得成功的艱難歷程又進(jìn)一步錘煉了科學(xué)家嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度。由此可見,大師們的“無(wú)知”不僅不是什么怪異和丟臉之舉,而且恰恰是某種“必然性”的正常體現(xiàn)。也是任何具有真才實(shí)學(xué)的科技工作者最為明智的選擇。
對(duì)此,有人評(píng)論道:一個(gè)學(xué)者不管多么偉大,也不可能無(wú)所不知。即使在自己有所建樹的本學(xué)科,也不可能做到無(wú)所不知,而且遲早會(huì)完全落伍。這應(yīng)該成為我們的常識(shí)。實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度,不但無(wú)損于一位大師的光輝,還從一個(gè)側(cè)面揭示了“大師”所以成為“大師”的奧秘。
孔子說(shuō):“知之為知之,不知為不知,是知也”。敢于對(duì)自己不懂的問(wèn)題說(shuō)“不知道”,不僅是一種氣量,一種品格,也是一種境界。一個(gè)人特別是像丁肇中這樣在世界上具有很大影響的科學(xué)家,如果在學(xué)術(shù)上沒(méi)有嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度,對(duì)一些問(wèn)題憑“想當(dāng)然”表態(tài),會(huì)產(chǎn)生什么嚴(yán)重后果是可想而知的。那樣,失去的就不僅僅是面子,還有更可貴的品質(zhì)和人格,還會(huì)給人類科學(xué)事業(yè)帶來(lái)無(wú)可挽回的損失。
“大智若愚,大實(shí)若虛”。認(rèn)可了上述道理,我們不僅會(huì)對(duì)科學(xué)大師們的“怪”肅然起敬,而且今后會(huì)自覺(jué)地將這種“怪”作為鑒別真、偽科學(xué)大師的試金石。如果中國(guó)現(xiàn)實(shí)當(dāng)中有人成了無(wú)所不知的“萬(wàn)能大師”,人們就該當(dāng)心了?!?/font>
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四、為什么我說(shuō)中國(guó)式科學(xué)是喪失科學(xué)精神的教條?
中國(guó)式科學(xué)是由應(yīng)試教育近親培養(yǎng)出來(lái)的教條主義的、格式化的、標(biāo)準(zhǔn)答案化的學(xué)問(wèn)體系,是喪失科學(xué)精神的教條知識(shí)。中國(guó)式科學(xué)就如同“狗它拜”(Good-bye)、“愛老虎油”(I live you)為代表的中國(guó)式英語(yǔ),因?yàn)橹袊?guó)自古無(wú)科學(xué),中國(guó)古人更不知道科學(xué)精神為何物,于是,科學(xué)流傳到中國(guó),就被實(shí)用主義至上的中國(guó)人本土化為喪失科學(xué)精神的、專門用于應(yīng)試教育的考試教條。
何謂科學(xué)精神向來(lái)眾說(shuō)紛紜。比較被認(rèn)可的傳統(tǒng)說(shuō)法似乎是:科學(xué)精神是一種實(shí)事求是的態(tài)度,科學(xué)精神體現(xiàn)為對(duì)真理的追求。當(dāng)然,實(shí)事求是和追求真理都是褒義詞,然而,又有哪一門學(xué)問(wèn)不需要實(shí)事求是的態(tài)度,哪一門學(xué)問(wèn)不是在追求真理?其實(shí),科學(xué)是一種游戲精神?!犊茖W(xué)的歷程》一書顯示,在科學(xué)大師身上都能夠體現(xiàn)出那種純真的游戲精神。
伽利略的大名我們都知道,不過(guò)多數(shù)人不一定知道,伽利略還有一位朋友??送辛羲?,也曾在帕多瓦大學(xué)學(xué)醫(yī)并從事醫(yī)學(xué)研究。也許是受伽利略定量實(shí)驗(yàn)方法的影響,??送辛羲乖噲D通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)認(rèn)識(shí)人體四種體液的精確平衡。為此,他決定測(cè)量進(jìn)入以及離開自己身體的每一件東西。于是,在30年的大部分時(shí)間里,他都坐在自己特殊設(shè)計(jì)的“稱量椅”上,他注意到排出的東西要比攝入的東西少些,就提出了一個(gè)理論,叫做“感覺(jué)不到的排汗”,認(rèn)為這就解釋了他所觀察到的現(xiàn)象。當(dāng)然,他的理論在今天看來(lái)肯定有誤,但重要的是,他首創(chuàng)了一種對(duì)人體新陳代謝過(guò)程進(jìn)行精確稱量的思想,這才是他的實(shí)驗(yàn)工作的價(jià)值所在。試想,一個(gè)人30年的大部分時(shí)間里,就那樣坐在稱量椅上,是何等枯燥的事情,需要何等的耐心!要不是對(duì)人體充滿好奇之心,并且竭力想弄明白其中的緣由,他怎么能夠坐得?。烤腿缤瑦鄣仙陔u蛋上企圖孵小雞那樣傻得可愛。
列文虎克,英文名Antonie van Leeuwenhoek (1632.10.24-1723.08.26 )荷蘭顯微鏡學(xué)家、微生物學(xué)的開拓者。由于勤奮及本人特有的天賦,他磨制的透鏡遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)同時(shí)代人。他的放大透鏡以及簡(jiǎn)單的顯微鏡形式很多,透鏡的材料有玻璃、寶石、鉆石等。其一生磨制了400多個(gè)透鏡,有一架簡(jiǎn)單的透鏡,其放大率竟達(dá)270倍。主要成就:首次發(fā)現(xiàn)微生物,最早紀(jì)錄肌纖維、微血管中的血流。
17世紀(jì)荷蘭的顯微鏡專家列文虎克用自制的顯微鏡發(fā)現(xiàn)了不少微觀世界的秘密,如對(duì)霉菌、蜜蜂的口部和普通虱子的觀測(cè)。不過(guò)列文虎克僅僅是個(gè)業(yè)余科學(xué)家,列文虎克的職業(yè)卻是一名布料商。列文虎克制作顯微鏡,最初也許只是緣于生意的需要(在當(dāng)時(shí),盡職的布料商常用放大鏡來(lái)檢查亞麻布的質(zhì)量)。但不知何時(shí),他卻把透鏡觀察的對(duì)象從布料換成了其他東西。后來(lái)消息傳到皇家學(xué)會(huì)那里,學(xué)會(huì)主席對(duì)此大感興趣,要求列文虎克提供更多的細(xì)節(jié)和草圖。接下來(lái)發(fā)生的事情同樣是科學(xué)史上值得傳頌的故事。列文虎克與皇家學(xué)會(huì)的通信聯(lián)系長(zhǎng)達(dá)50年(他于91歲的高齡逝去),全部信件竟達(dá)372封之多。列文虎克的信寫得就如同拉家常那般平常,因?yàn)閷?duì)他來(lái)說(shuō),學(xué)術(shù)研究只不過(guò)是他的業(yè)余愛好而已;皇家學(xué)會(huì)也沒(méi)有要求列文虎克在來(lái)信中注意學(xué)術(shù)規(guī)范,而是由學(xué)會(huì)秘書將其加工成慣常格式,供學(xué)會(huì)成員閱讀。
這一事實(shí)不由得讓人聯(lián)想到如今高校對(duì)學(xué)生畢業(yè)論文的要求。首先,幾乎也是惟一注重的標(biāo)準(zhǔn)就是論文規(guī)范。當(dāng)教師對(duì)論文的要求只剩下這一項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)時(shí),對(duì)教師來(lái)說(shuō)當(dāng)然省力,因?yàn)閷?duì)照規(guī)范幾乎不需要學(xué)術(shù)涵養(yǎng)就能做到,但當(dāng)學(xué)生學(xué)會(huì)的僅僅是論文的標(biāo)準(zhǔn)格式(幾乎一堂課就能學(xué)會(huì))之后,由此造成的后果卻令人不堪設(shè)想。也許有必要強(qiáng)調(diào)的是,這種情況的造成,在某種意義上與我們的評(píng)估制度有關(guān)。因?yàn)樯霞?jí)部門的抽查內(nèi)容就是論文(或試題)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。
20世紀(jì)的科學(xué)怪才費(fèi)曼對(duì)所有事情都充滿好奇,以至他想到有生之年還有一件事情值得研究,那就是記錄臨死之前的感受。費(fèi)曼最終是否如愿,不得而知。但在《科學(xué)的歷程》一書中,卻有一位生理學(xué)家果真想得與費(fèi)曼一樣,那就是18世紀(jì)的哈勒。哈勒一生所做出的杰出發(fā)現(xiàn)在此不再贅述,只說(shuō)他臨終之際,他的身邊圍繞著醫(yī)生和朋友,他把手指放在手腕上,感到微弱的脈搏漸趨衰弱,于是,他平靜地報(bào)告說(shuō):“脈搏不再跳了。”
18世紀(jì)還有一位生理學(xué)家斯帕蘭扎尼,想要研究胃液對(duì)于食物的消化功能。斯帕蘭扎尼的前人就曾做過(guò)類似的實(shí)驗(yàn),不過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)象是鳥類。但斯帕蘭扎尼卻不滿足于這些結(jié)果,他走得更遠(yuǎn),竟拿自己做實(shí)驗(yàn)。盡管擔(dān)心自己也許會(huì)噎死(事實(shí)上有一只實(shí)驗(yàn)鷹就是這樣死的),斯帕蘭扎尼還是吞下一個(gè)亞麻包,里面裝有嚼碎的面包渣,當(dāng)小包在23小時(shí)后從身體里取出時(shí),面包不見了,而小包依然完好無(wú)損。斯帕蘭扎尼后來(lái)又吞下木質(zhì)小球和裝有食物的開口金屬管,但這些東西使他嘔吐,這時(shí)他才意識(shí)到自己的科學(xué)好奇心走得過(guò)頭了。
類似這樣的精彩故事在《科學(xué)的旅程》一書中多得不可計(jì)數(shù)。讀者想必注意到,相比于牛頓、達(dá)爾文等名字,《科學(xué)的旅程》引用的科學(xué)家大多屬于名不見經(jīng)傳的人物,但這恰是《科學(xué)的旅程》的特色之一,這就是說(shuō),以大量篇幅介紹眾多璀璨明星,而不只是最耀眼的那幾顆。同時(shí),《科學(xué)的旅程》還以相當(dāng)篇幅介紹當(dāng)時(shí)誤入歧途的某些研究者,他們不乏才華,不乏對(duì)自然奧秘的好奇之心,卻因種種原因,更多受名利的引誘,最后居然成為行騙高手。也正是在《科學(xué)的旅程》的翻譯中,譯者才知道,artist對(duì)應(yīng)于漢語(yǔ)有三個(gè)含義:藝術(shù)家、大師、行騙高手。
僅從上述有限的例子中,我們即可體會(huì)到:科學(xué)研究的最大動(dòng)力來(lái)自于一種破譯自然奧秘的好奇心,一種想要探悉謎底的不竭沖動(dòng),這不正是游戲精神的體現(xiàn)或升華?也許有人會(huì)說(shuō),從事游戲怎能與崇高的追求真理相提并論?但在《科學(xué)的旅程》的譯者看來(lái),崇高就在游戲之中。首先,游戲超脫于功利,所有世俗意義上的職稱、獎(jiǎng)金、名聲都與真正的游戲無(wú)關(guān);其次,游戲注重規(guī)則,任何對(duì)游戲規(guī)則的破壞都會(huì)使游戲自動(dòng)結(jié)束;最后,游戲所要追求的目的無(wú)非就是勝局,在科學(xué)中即體現(xiàn)為破譯自然之奧秘,并以此贏得同行的認(rèn)可和尊敬。以此反思,當(dāng)下我們的學(xué)術(shù)界,缺的并不是錢或其他物質(zhì)性的東西,而是一種游戲精神。
五、宗教與科學(xué)的關(guān)系
當(dāng)英國(guó)著名物理學(xué)家霍金遇見教皇保羅二世,霍金很驕傲地向教皇保羅二世宣稱:“自我以后,物理學(xué)里再也不需要上帝了。”但這之后,上帝依然在基督教信仰中存在。 基督教徒相信在某個(gè)遙遠(yuǎn)的外太空有一個(gè)萬(wàn)能的上帝存在。但是,對(duì)于宇宙的未知、對(duì)于人類命運(yùn)的未知、對(duì)于自己命運(yùn)的未知,讓我們心存敬畏。 塵歸塵,土歸土。科學(xué)的歸科學(xué),上帝的歸上帝。
愛因斯坦說(shuō):“上帝是微妙的……缺乏宗教的科學(xué)是聾子,缺乏科學(xué)的宗教是瞎子?!?/font>
愛因斯坦在《宗教與科學(xué)的關(guān)系》中說(shuō):“我認(rèn)為宇宙宗教感情是科學(xué)研究的最強(qiáng)有力、最高尚的動(dòng)機(jī)。只有那些作了巨大努力,尤其是表現(xiàn)出熱忱獻(xiàn)身——要是沒(méi)有這種熱忱,就不能在理論科學(xué)的開辟性工作中取得成就——的人,才會(huì)理解這樣一種感情的力量,唯有這種力量,才能作出那種確實(shí)是遠(yuǎn)離直接現(xiàn)實(shí)生活的工作。
為了清理出天體力學(xué)的原理,開普勒和牛頓花費(fèi)了多年寂寞的勞動(dòng),他們對(duì)宇宙合理性——而它只不過(guò)是顯示在這世界上的理性的一點(diǎn)微弱反映——的信念該是多么真摯,他們要了解它的愿望又該是多么熱切,那些主要從實(shí)際結(jié)果來(lái)認(rèn)識(shí)科學(xué)研究的人,對(duì)于下面這樣一些人的精神狀態(tài)容易得出完全錯(cuò)誤的看法:這些人受一個(gè)懷疑的世界所包圍,但卻為分散在全世界和各個(gè)世紀(jì)的志同道合的人指出了道路。
只有獻(xiàn)身于同樣目的的人,才能深切地體會(huì)到究竟是什么在鼓舞著這些人,并且給他們以力量,使他們不顧無(wú)休止的挫折而堅(jiān)定不移地忠誠(chéng)于他們的志向。給人以這種力量的,就是宇宙宗教感情。有一位當(dāng)代的人說(shuō)得不錯(cuò),他說(shuō),在我們這個(gè)唯物論泛濫的時(shí)代,只有嚴(yán)肅的科學(xué)工作者才是深信宗教的人。
你很難在造詣?shì)^深的科學(xué)家中間找到一個(gè)沒(méi)有自己的宗教感情的人。但是科學(xué)家這種宇宙宗教感情同普通人的恐懼宗教感情不一樣。在普通人看來(lái),上帝是這樣的一種神,人們希望得到它的保佑,而害怕受到它的懲罰;普通人的這種恐懼宗教感情類似于孩子對(duì)父親的那種感情的升華。對(duì)于這種普通人們同它建立起多少像是個(gè)人之間的那種親切關(guān)系,盡管它被渲染成為可敬畏的東西。
科學(xué)家一心一意相信的是普遍的因果關(guān)系。在科學(xué)家看來(lái),未來(lái)同過(guò)去一樣,它的每一細(xì)節(jié)都是必然的和確定的。道德不是什么神圣的東西,它純粹是人的事情??茖W(xué)家的宇宙宗教感情所采取的形式是對(duì)自然規(guī)律的和諧所感到的、狂喜的驚奇,因?yàn)檫@種和諧顯示出這樣一種高超的理性,同它相比,人類一切有系統(tǒng)的思想和行動(dòng)都只是它的一種微不足道的反映。只要科學(xué)家能夠從自私欲望的束縛中擺脫出來(lái),這種宇宙宗教感情就成了他生活和工作的指導(dǎo)原則。科學(xué)家這樣的宇宙宗教感情同那種使自古以來(lái)一切宗教天才著迷的感情無(wú)疑是非常相象的。”
科學(xué)的目的是認(rèn)識(shí)世界,狹義的科學(xué)僅指自然科學(xué),以認(rèn)識(shí)自然界為目的;廣義的科學(xué)包括社會(huì)科學(xué),即包括以認(rèn)識(shí)社會(huì)為目的的人類活動(dòng)。科學(xué)是人類活動(dòng)的一部分,人類的實(shí)踐活動(dòng)不止于認(rèn)識(shí),而是還要用在科學(xué)活動(dòng)中獲得的認(rèn)識(shí)為自己謀取福利,因此科學(xué)也必須變成技術(shù)、工程,人類才算實(shí)現(xiàn)了自己的目的。
宗教的目的也是要解決人類面臨的問(wèn)題,為人類謀取幸福。人類創(chuàng)造了宗教,決不是要危害自己。宗教首先和主要的要求,是實(shí)行,是做。就實(shí)行和做這一內(nèi)容來(lái)說(shuō),宗教相當(dāng)于認(rèn)識(shí)之后的人類實(shí)踐活動(dòng)諸階段。但是為了做,特別為了讓信徒自覺(jué)地、心悅誠(chéng)服地去做,宗教就必須對(duì)這樣做而不那樣做的理由作出說(shuō)明,說(shuō)明,就必須有所認(rèn)識(shí)。因此,宗教也必須解決自己的認(rèn)識(shí)問(wèn)題。
科學(xué)發(fā)展的根本動(dòng)因,是人類自身的實(shí)際需要(包括物質(zhì)需要和精神文化需要)。人類的需要存在,科學(xué)就要發(fā)展;任何力量都消滅不了人類的需要,也就阻止不了科學(xué)的發(fā)展。國(guó)家權(quán)力和各種社會(huì)文化現(xiàn)象,包括宗教,都只能適應(yīng)這種需要,并且以適應(yīng)的好壞決定自己的命運(yùn)。
科學(xué)的目的是認(rèn)識(shí),人的需要不斷發(fā)展,認(rèn)識(shí)也就不斷發(fā)展。由于發(fā)展,原來(lái)是新的科學(xué)發(fā)現(xiàn)后來(lái)成了常識(shí),而科學(xué)自身又需要向著新的領(lǐng)域進(jìn)軍。因此,發(fā)展、創(chuàng)新,是科學(xué)的生命。宗教教義則要求穩(wěn)定,不斷而迅速變化的教義得不到群眾的信仰。因此,人類在科學(xué)活動(dòng)中所獲得的認(rèn)識(shí),無(wú)論是正確還是錯(cuò)誤,到了宗教那里,都要被固定下來(lái),變成穩(wěn)定少變的教條。科學(xué)認(rèn)識(shí)中所發(fā)生的錯(cuò)誤不必說(shuō),科學(xué)認(rèn)識(shí)中正確的部分,也要隨時(shí)代的前進(jìn)而成為過(guò)時(shí)的或錯(cuò)誤的,并且可能與新的認(rèn)識(shí)成果發(fā)生沖突。
宗教(不僅基督教,其它人為宗教也一樣)也可以容納科學(xué)。而在基督教會(huì)迫害新派科學(xué)家的時(shí)候,他們還給新的科學(xué)加上一個(gè)用荊棘作的皇冠:“偽科學(xué)”。好像他們所維護(hù)的不是過(guò)時(shí)的科學(xué),而是科學(xué)本身。
宗教由于自身的需要,必須去接納某些科學(xué)成果;宗教由于本身的性質(zhì),它也必須把科學(xué)的結(jié)論做成教條,這些教條,或早或遲,不可避免地要和新科學(xué)發(fā)生沖突。沖突的結(jié)果,當(dāng)時(shí)要依雙方力量對(duì)比的情勢(shì)而定,長(zhǎng)遠(yuǎn)則必然是以新科學(xué)的勝利與古典科學(xué)的失敗而告終,并且如此往復(fù)循環(huán),使科學(xué)漸進(jìn)于真理。
近代自然科學(xué)產(chǎn)生在歐洲,所謂科學(xué)與宗教的沖突,也主要發(fā)生在歐洲,發(fā)生在近代科學(xué)與基督教之間。這場(chǎng)沖突,以科學(xué)的勝利而告終,更正確地說(shuō),是以新科學(xué)的勝利和古典科學(xué)的失敗而告終。
在新科學(xué)產(chǎn)生之前,基督教就給科學(xué)保留著一塊不大不小的領(lǐng)地,在教會(huì)的學(xué)校里講授著亞里士多德的學(xué)說(shuō)。在新科學(xué)未出現(xiàn)之前,就有一批教徒,甚至宗教職業(yè)者為著宗教的目的,即為著贊美上帝,而從事科學(xué)工作。哥白尼就是其中的一位神父?;浇滩粌H可以容忍他們的工作,而且是必須有他們的工作,或者說(shuō),他們的工作是中世紀(jì)基督教會(huì)工作的必要組成部分。中世紀(jì)基督教會(huì)所不能容忍的,是他們的工作所得出的新成果。所以太陽(yáng)中心說(shuō)遭到排斥,伽利略等遭到迫害。
在新科學(xué)不斷勝利進(jìn)軍的情況下,基督教仍然保留著他們?nèi)菁{科學(xué)的傳統(tǒng),一些基督教信徒仍然把從事科學(xué)看作是贊美上帝的良好手段。他們一面從事著自然科學(xué)的研究,一面保持著對(duì)宗教的虔誠(chéng),甚至把宗教的虔誠(chéng)用于科學(xué)的研究。
科學(xué)經(jīng)過(guò)了血與火的磨難,以自己頑強(qiáng)的奮斗和超常的智慧,使自己成為各種社會(huì)文化現(xiàn)象中最重要的現(xiàn)象。科學(xué)使人類具有巨大的智慧和力量,這智慧和力量使人類成為這個(gè)星球上唯一的、幾乎可以為所欲為的生物,使人類極大地改變了地球的面貌,并且還企圖向別的星球進(jìn)軍。在一個(gè)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期里,人類對(duì)自己從科學(xué)中獲得的智慧和力量感到無(wú)限的興奮和鼓舞,因而對(duì)科學(xué)充滿了贊美和感謝之情。人類甚至認(rèn)為,科學(xué),就等于正確。它不僅是全知的,而且是全能的,甚至還是至善、至美的。科學(xué),代替了上帝和宗教。把科學(xué)說(shuō)成宗教是錯(cuò)誤的,但人類此時(shí)把以前崇拜上帝的感情許多移向了崇拜科學(xué),把以前為上帝獻(xiàn)身變?yōu)闉榭茖W(xué)獻(xiàn)身,則是歷史事實(shí)。
科學(xué)不等于正確,科學(xué)帶給人類的,并不全是幸福。科學(xué)帶給人類的能力,一大部分成了人類自相殘殺、甚至毀滅自己的能力;科學(xué)使人類極大地改變了自然,同時(shí)也使人類極大地破壞了自然,這種破壞開始威脅人類自身的生存。資源將會(huì)枯竭,人類的生存環(huán)境將會(huì)破壞。人類已經(jīng)看到由于環(huán)境的破壞如何造成了許多物種的滅絕,因此擔(dān)心,這種命運(yùn)也將落到人類自己身上。于是,批評(píng)科學(xué)的聲音逐漸多起來(lái)了。
當(dāng)前對(duì)科學(xué)的批評(píng)主要出現(xiàn)在科學(xué)高度發(fā)達(dá)的國(guó)家和地區(qū),一些人認(rèn)為,科學(xué)的發(fā)展已經(jīng)到了盡頭,不能再發(fā)展了。如果說(shuō)科學(xué)在以前的發(fā)展于人類主要是功,帶給人類的主要是福,那么今后科學(xué)的發(fā)展將主要是禍。機(jī)器人將毀滅人類,發(fā)展應(yīng)該有個(gè)極限等等,是這種聲音中的最響亮者。有些批評(píng)在于道德、倫理方面,認(rèn)為科學(xué)可以給人提供力量和智慧,但不能給人提供道德。在這樣的批評(píng)中,宗教似乎又顯示出自身特有的價(jià)值。不僅宗教自身,甚至宗教以外的人們也有不少人認(rèn)為,宗教可以給人類提供道德,而道德將給科學(xué)指明方向。這就是說(shuō),科學(xué)只能“拯救”人的肉體,只有宗教才能拯救人的靈魂;科學(xué)給人類帶來(lái)物質(zhì)文明的同時(shí)也帶來(lái)了惡,只有宗教才能給人以善。
人們?cè)谶@里首先是把科學(xué)和技術(shù)混為一談,又把技術(shù)和工程、工業(yè)、和工業(yè)中的不負(fù)責(zé)任的行為說(shuō)成是科學(xué)的罪過(guò)。生態(tài)環(huán)境的破壞,首先是由工業(yè)中的不負(fù)責(zé)任行為造成的,而認(rèn)識(shí)到這種行為危害的,也是科學(xué)??茖W(xué)在未認(rèn)識(shí)到技術(shù)和工業(yè)的負(fù)面效應(yīng)的時(shí)候,它或許應(yīng)對(duì)環(huán)境的破壞負(fù)一定的責(zé)任,在它已經(jīng)認(rèn)識(shí)到這種負(fù)面影響時(shí),人們?nèi)匀灰挥?jì)后果地發(fā)展工業(yè),那就不是科學(xué)的責(zé)任,而是某些利益集團(tuán)的罪過(guò)。而且要消除工業(yè)對(duì)環(huán)境的破壞,歸根到底,要依賴科學(xué)自身,依賴科學(xué)自身對(duì)工業(yè)與環(huán)境關(guān)系的認(rèn)識(shí),依賴科學(xué)提供消除有害后果的方法。
人類道德,從古到今不斷發(fā)生著變化。在道德的演變中,科學(xué)無(wú)疑起了重要的作用。由科學(xué)而技術(shù)、而工業(yè),極大地改變著人們的生存條件,也改變著人與人的關(guān)系。在過(guò)去認(rèn)為是不道德的事情,在現(xiàn)在或許認(rèn)為是道德的;反之亦然。如今自薦為道德之源和道德守護(hù)神的宗教的道德,也隨著科學(xué)的發(fā)展而發(fā)展變化。在當(dāng)前的社會(huì)里,各個(gè)宗教教門對(duì)其他宗教教門的排斥態(tài)度已經(jīng)緩和,宗教戰(zhàn)爭(zhēng)之類的事情可說(shuō)是不會(huì)再重演了。過(guò)去被認(rèn)為是不道德、并被嚴(yán)厲禁止的行為,如今也得到一定程度的容忍。舊的道德原則不斷讓位給新的原則,并且逐步為宗教所接受。從這個(gè)意義上可以說(shuō),正是科學(xué),給人類提供著新道德,正如它給人類提供新的生產(chǎn)、生活手段一樣。
并非只有宗教才能為人類提供道德,沒(méi)有宗教,人類照樣有道德,這一點(diǎn),也是不證自明的。
如果說(shuō)自然科學(xué)的發(fā)展,使宗教可以不必操心人類的物質(zhì)生活,社會(huì)科學(xué)的發(fā)展,也將使宗教可以不必操心人類的精神生活。科學(xué)需要獻(xiàn)身精神,但獻(xiàn)身精神并非一定要借助宗教;人類需要道德,但道德并非只有宗教才可以提供;人的精神要有個(gè)歸宿,但不必歸宿于宗教。不信宗教者照樣可以高尚,甚至可以比信教者更加高尚;他們的精神,也可以有所歸宿和安寧。對(duì)于我們來(lái)說(shuō),精神的這種歸宿是比信教更好的歸宿。羅素在他的《哲學(xué)史》中,高度贊揚(yáng)蘇格拉底臨刑時(shí)的從容和高尚。
六、科學(xué)就是求真,也就是如何獲得真的陳述,經(jīng)典的科學(xué)方法有兩大類,即實(shí)驗(yàn)方法和理性方法,具體的說(shuō)主要就是歸納法和演繹法。
歸納法:將特殊陳述上升為一般陳述(或定律定理原理)的方法。經(jīng)驗(yàn)科學(xué)來(lái)源于觀察和實(shí)驗(yàn),把大量的原始記錄歸并為很少的定律定理,形成秩序井然的知識(shí)體系,這就是經(jīng)驗(yàn)科學(xué)形成的過(guò)程??梢娫鯓拥臍w納是有效的、可靠的,這是經(jīng)驗(yàn)科學(xué)要研究的最重要的問(wèn)題。自從嚴(yán)格意義上的科學(xué)延生以來(lái),從未停止過(guò)這方面的探索和爭(zhēng)論。可以看到隨著深入的研究,發(fā)現(xiàn)這是個(gè)非常復(fù)雜的問(wèn)題。遠(yuǎn)比演繹法復(fù)雜。也許正是這個(gè)原因,教育不敢注重科學(xué)方法的普及,使得大眾接受科學(xué)知識(shí)和接受其它知識(shí)似乎一樣,以致分不清什么是科學(xué)知識(shí),什么是非科學(xué)的知識(shí)。這里無(wú)法嚴(yán)格的討論歸納方法的完整內(nèi)容,但為了說(shuō)明下面的一系列問(wèn)題,這里簡(jiǎn)單提些基礎(chǔ)的歸納要點(diǎn)。歸納法分完全歸納法和不完全歸納法,其中完全歸納法應(yīng)用范圍很小,因?yàn)閷?duì)絕大多數(shù)事物,可觀察的現(xiàn)象往往都是無(wú)窮的。所以實(shí)用的歸納法必然是不完全歸納法。其又分兩種即簡(jiǎn)單枚舉法和科學(xué)歸納法。簡(jiǎn)單枚舉法是不可靠的,只能得到或然性真理,因此科學(xué)歸納法是科學(xué)方法討論的中心。所謂科學(xué)歸納法又叫排除式歸納法,這種歸納法不一定要增加原始陳述,而是排除那些可應(yīng)用于特定事例的可能假說(shuō)。
1888年,達(dá)爾文曾給科學(xué)下過(guò)一個(gè)定義:“科學(xué)就是整理事實(shí),從中發(fā)現(xiàn)規(guī)律,做出結(jié)論”。達(dá)爾文的定義指出了科學(xué)的內(nèi)涵,即事實(shí)與規(guī)律。科學(xué)要發(fā)現(xiàn)人所未知的事實(shí),并以此為依據(jù),實(shí)事求是,而不是脫離現(xiàn)實(shí)的純思維的空想。至于規(guī)律,則是指客觀事物之間內(nèi)在的本質(zhì)的必然聯(lián)系。因此,科學(xué)是建立在實(shí)踐基礎(chǔ)上,經(jīng)過(guò)實(shí)踐檢驗(yàn)和嚴(yán)密邏輯論證的,關(guān)于客觀世界各種事物的本質(zhì)及運(yùn)動(dòng)規(guī)律的知識(shí)體系。
演繹法:應(yīng)用一般陳述(或公理定律定理原理)導(dǎo)出特殊陳述或從一種陳述導(dǎo)出另一種陳述的方法。“新”不一定指在舊體系之外的陳述,只要是另一種沒(méi)見過(guò)的表述就是新,因?yàn)樗械木哂鞋F(xiàn)實(shí)意義的陳述都可以放在一個(gè)科學(xué)體系內(nèi)。
在西方笛卡爾常被稱為哲學(xué)之父、科學(xué)之父。嚴(yán)格的科學(xué)從什么時(shí)候開始,不是從哥白尼,不是從培根、也不是從伽俐略,而是從笛卡爾。嚴(yán)格的說(shuō),沒(méi)有數(shù)學(xué)就沒(méi)有科學(xué)。任何一門科學(xué),沒(méi)有數(shù)學(xué)的參與,則很難說(shuō)有效,更談不上能成熟。
數(shù)學(xué)常不被稱為經(jīng)驗(yàn)科學(xué),甚至有時(shí)稱為形而上學(xué),因?yàn)閿?shù)學(xué)往往是從幾個(gè)公理出發(fā)演繹出的理論體系。如《幾何原本》僅由五個(gè)公理就演繹出厚厚一本書來(lái),而把其中第五公設(shè)變了變,又演繹出《羅氏幾何》和《黎曼幾何》。數(shù)學(xué)的公理往往來(lái)源于直覺(jué),所以又常常被稱為先驗(yàn)科學(xué),其實(shí)它與經(jīng)驗(yàn)科學(xué)沒(méi)有太大的本質(zhì)區(qū)別,只是經(jīng)驗(yàn)科學(xué)中的定律定理相對(duì)數(shù)學(xué)公理不那么直覺(jué)罷了。《歐氏幾何》是對(duì)實(shí)際空間的研究,當(dāng)然很容易直觀得到幾條公理了,《代數(shù)》《數(shù)論》等僅是對(duì)數(shù)和方程進(jìn)行研究當(dāng)然也可能建立在幾條直觀的公理規(guī)則的基礎(chǔ)上,但《相對(duì)論》要把時(shí)空物質(zhì)都聯(lián)系起來(lái)研究,則其定律定理就不是一目了然的了。數(shù)學(xué)被認(rèn)為最抽象的,其實(shí)正是其抽象才認(rèn)為基礎(chǔ),越是具體則研究對(duì)象涉及的因素越多。
幾何為什么是科學(xué)的基礎(chǔ),正是因?yàn)樗械氖挛锒颊伎臻g,代數(shù)之所以是基礎(chǔ),是因?yàn)樗械母拍畋匦枇炕蟛拍鼙痪_研究,數(shù)學(xué)連接了人腦抽象的想象和自然具體的事物。抽象有兩層意思,一是事物某側(cè)面的描述,二是難以理解難以想象。當(dāng)然很多情況下這兩層意思都有,因?yàn)閷?duì)事物不完整的描述就不具體了,也就難以想象。然而抽象的理論之所以實(shí)用正是因?yàn)槲覀儗?duì)具體事物的描述和處理總喜歡一部分一部分進(jìn)行。因此抽象的往往是基礎(chǔ)的。
笛卡爾顯然認(rèn)識(shí)到了這一點(diǎn),并進(jìn)一步提出了科學(xué)研究必需遵守的一些原則:①只把那些十分清楚明白地呈現(xiàn)在我的心智之前、使我根本無(wú)法懷疑的東西放在我的判斷中;②把難題盡可能分解為細(xì)小的部分,直到可以圓滿解決為止;③按從最簡(jiǎn)單、最容易認(rèn)識(shí)的對(duì)象開始,一點(diǎn)一點(diǎn)地上升到復(fù)雜的對(duì)象的認(rèn)識(shí);④把一切情形盡量完全地列舉出來(lái),盡量普遍地加以審視,以保證沒(méi)有遺漏。這幾個(gè)原則除了第一點(diǎn)輕視了實(shí)驗(yàn)的作用外,是非常精辟的。整個(gè)經(jīng)典科學(xué)按照這些原則建立起來(lái)。
現(xiàn)代科學(xué)盡管補(bǔ)充了經(jīng)典科學(xué)的方法,但以上經(jīng)典科學(xué)方法仍是科學(xué)的最基本方法和主要方法。所謂類比、模擬、實(shí)驗(yàn)、分析綜合和假說(shuō)等也都應(yīng)屬于經(jīng)典科學(xué)的方法,由系統(tǒng)論、信息論和控制論提練出的功能模擬法、黑箱法和信息法即使在電腦處理能力極強(qiáng)的當(dāng)今,也只能算是科學(xué)方法的補(bǔ)充。從整體到細(xì)節(jié)這種顛倒的認(rèn)識(shí)過(guò)程無(wú)論如何不可能成為主流方法,只在不得已時(shí)使用。
從將數(shù)學(xué)應(yīng)用于各門科學(xué)所出的成果來(lái)看,說(shuō)演繹不能得到新東西有非常明顯的問(wèn)題。比較而言,演繹比歸納有較多的主動(dòng)和自由,因?yàn)檠堇[可以自由選擇初始公理,自由制定演繹規(guī)則,這樣就能創(chuàng)造出大量的理論體系,這些理論體系一旦發(fā)現(xiàn)現(xiàn)實(shí)世界某部分適用,則立即顯示出它的巨大作用,如《黎曼幾何》用于《相對(duì)論》,《群論》用于《粒子物理學(xué)》等等。
另外歸納本身常需要演繹,且一個(gè)陳述的正確程度需要用數(shù)字反映出來(lái),由于數(shù)學(xué)的加入大大減少了歸納程序,提高了歸納的效率。比如,德布羅意根據(jù)光的波粒二象性和詳細(xì)考查物理學(xué)的發(fā)展過(guò)程,擴(kuò)展聯(lián)想到可能所有粒子都具有波粒二象性,這過(guò)程幾乎屬于演繹,但根據(jù)這一假說(shuō)可以定量地預(yù)測(cè)出電子衍射的結(jié)果,通過(guò)實(shí)驗(yàn)記錄現(xiàn)象,由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記錄與理論導(dǎo)出陳述的定量比較,從吻合的有效數(shù)字中就能大致知道該假說(shuō)的正確程度。顯然有效數(shù)字是實(shí)驗(yàn)的核心理論,有兩位有效數(shù)字吻合意味著只有百分之幾的錯(cuò)誤概率,有8位吻合則只有億分之一的被證偽概率。所以定量實(shí)驗(yàn)實(shí)際上是彌補(bǔ)不完全歸納的缺陷。幾個(gè)精確的實(shí)驗(yàn)就可以大致證實(shí)或證偽假說(shuō)了,否則象《廣義相對(duì)論》這類很難觀察的理論就無(wú)法得到人們的承認(rèn)?! ?/font>
數(shù)學(xué)是科學(xué)的皇后。在某些哲學(xué)家那里,理性主義與經(jīng)驗(yàn)主義的區(qū)別常用倒金字塔和正金字塔來(lái)比方。認(rèn)為先驗(yàn)的體系一旦某一原則或原理被證偽,則整個(gè)體系化為烏有,而經(jīng)驗(yàn)體系即使有幾個(gè)原理被否定,但就象金字塔底部抽去幾塊石頭并不會(huì)使金字塔倒掉一樣(如牛頓力學(xué)屬于經(jīng)驗(yàn)科學(xué),它沒(méi)有因?yàn)橄鄬?duì)論推翻了其幾個(gè)定理而崩塌)。這個(gè)比方只是警示我們小心地套用人為構(gòu)造的理論,而理性則是科學(xué)的本質(zhì),因?yàn)檠堇[不僅用來(lái)構(gòu)造理論、應(yīng)用理論導(dǎo)出陳述,而且它也溶于歸納過(guò)程中??茖W(xué)離不開邏輯、離不開理性。
科學(xué)方法似乎毫無(wú)趣味、很難理解,但是與科學(xué)上的發(fā)現(xiàn)同樣重要。國(guó)際科普理論學(xué)者認(rèn)為,科學(xué)方法是科學(xué)素養(yǎng)中最重要的內(nèi)容,公眾理解科學(xué),最重要的就是要理解科學(xué)方法并應(yīng)用這些科學(xué)方法解決自己生活和工作中的各種問(wèn)題,在現(xiàn)實(shí)生活中,一些人的盲從行為,也與缺乏科學(xué)方法有關(guān)。特別是在我們中國(guó)這個(gè)缺乏理性基礎(chǔ)的國(guó)度更應(yīng)該強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)科學(xué)思維方法。
科學(xué)是由人類感知的自然現(xiàn)象,通過(guò)觀察、抽象、總結(jié)形成有因果系統(tǒng)的有實(shí)驗(yàn)共性結(jié)論的知識(shí)體系??茖W(xué)最基本的特征是可重復(fù)性;科學(xué)精神的核心是創(chuàng)新精神與游戲精神。科學(xué)精神的本質(zhì)是創(chuàng)新與發(fā)展進(jìn)步,真正的科學(xué)絕不是是固步自封的教條。
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